我國有些煤礦水呈堿性，河北省某礦一水泵即屬此類。運行三個月結(jié)垢嚴(yán)重、流量減小、效率降低，甚***發(fā)生水垢堵死水泵平衡間隙，導(dǎo)致水泵不能正常起動，威脅到煤礦的安全生產(chǎn)。因此，為查清結(jié)垢原因，防止水泵結(jié)垢，減小運行阻力，恢復(fù)水泵排水效率，作了有關(guān)分析并提出相關(guān)防結(jié)垢措施。

　　該礦礦水是含有較高溶解性鹽類的硬水。水質(zhì)化驗結(jié)果是:總硬度388mg/L，其中硫酸鹽含量216mg/L，碳酸鹽含量172mg/L，pH值8，呈弱堿性。根據(jù)水質(zhì)化驗結(jié)果和溶度積原理，該礦礦水沉積產(chǎn)物(或水垢)主要成分為碳酸鹽(或CaCO3)。這是因為碳酸鹽的溶度積小，容易優(yōu)先沉積之故。

　　隨著季節(jié)的變化，進(jìn)入煤礦巷道中的風(fēng)溫也相應(yīng)變化。加上各種設(shè)備所散發(fā)的熱量，風(fēng)溫亦將升高。風(fēng)溫增加導(dǎo)致水溫升高，為CaCO3沉積創(chuàng)造了條件。尤其是在水泵起動和停止時，為防止阻力過大和水擊危害，往往需要暫時關(guān)閉閘板閥，這時水泵流量和效率都為零，由電動機(jī)傳送給水泵的能量全部轉(zhuǎn)換成熱量而使水泵內(nèi)的水溫迅速升高，促進(jìn)水泵過流表面水垢快速生成。經(jīng)計算可知，340kW軸功率，在一分鐘內(nèi)可使800kg水溫度升6°C。此外，具有吸程的離心泵是依靠大氣壓力吸水的，當(dāng)水上升到葉輪進(jìn)口附近時，水所承受的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大氣壓力，這又為碳酸鹽沉積結(jié)垢提供了低壓條件。由以上分析可以認(rèn)為，水泵結(jié)垢是由于內(nèi)因(碳酸鹽在礦水中的溶解量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其溶度積)和外因(礦水的溫度升高和壓力降低)共同作用的結(jié)果。

　　涂層防結(jié)垢原理和方法

　　溶解鹽類的沉淀并無危害，而危害的是沉淀物在水泵過流表面上粘附，即結(jié)垢。理論和實踐都證明:如果表面光滑和表面張力小，則沉淀物無處著床，粘附不上，即不會造成結(jié)垢。有機(jī)高分子聚合物表面張力小、難潤濕，抗沾粘，涂層光滑，是理想的防結(jié)垢涂層。但有兩個問題需要考慮，一是礦水中含有少量固體顆粒，所以應(yīng)增強(qiáng)涂層耐磨性；二是高聚物與金屬結(jié)合較差，容易脫落，應(yīng)采用過渡層。為此，水泵防結(jié)垢技術(shù)的涂層涂裝工藝是:水泵過流表面預(yù)處理→涂覆磷酸鹽層→涂覆鉻酸鹽層→涂覆高聚物層。

　　水泵過流表面采用復(fù)合涂層防結(jié)垢方法是有效的。具有多孔結(jié)構(gòu)的過渡層可增大涂層結(jié)合力，防止耐磨阻垢的高聚物涂層脫落。涂層中主要成膜劑是聚脂，它具有表面張力小、抗粘附和防結(jié)垢功能。